生物炭基肥和水分胁迫对花生产量及土壤养分利用的影响

发布时间：2020-04-06 06:33

【摘要】：花生是重要的油料作物和经济作物。辽宁省花生主要种植区域在辽西北半干旱地区,93%以上的花生种植面积位于该区域。水分的有效性是花生增产和稳产的最重要限制因素之一。生物炭基肥作为生物炭农用的一种方式,它是将生物炭和化学肥料相结合而产生的一种复合肥料,具有改良土壤、提高土壤含水量、延缓养分释放和提高作物养分吸收等正效应,并且在不同地区得到了广泛的应用和成效。目前已有生物炭基肥在花生生产上的应用研究,而生物炭基肥和水分胁迫互效对花生生长及产量的影响研究还未见相关的报道。因此,本研究采用生物炭基肥和水分胁迫两因素的裂区试验设计,通过两年的盆栽试验,探究了生物炭基肥和水分胁迫对花生生长、生理特性、干物质积累、植株的氮钾吸收、土壤养分、产量、耗水和水分利用效率的影响,并推荐出了最优的水肥管理模式,以期为干旱半干旱地区花生的高效水肥管理提供理论依据。主要结果如下:(1)施入750 kg·hm~(-2)(BF_1)和1 500 kg·hm~(-2)(BF_2)的生物炭基肥显著提高了开花总数和主茎高;施入生物炭基肥,在中度水分胁迫(60%-65%田间持水量,W_1)时并不会显著抑制花生主茎的生长,且在施入1 500 kg·hm~(-2)的生物炭基肥进行中度水分胁迫花生主茎高的数值达到最大,为16.3 cm。(2)与不施生物炭基肥(BF_0)相比,施入750和1 500 kg·hm~(-2)的生物炭基肥可促进花生叶片的生长,维持较高的叶绿素含量与净光合速率,提高植株的干物质积累。除重度水分胁迫(50%-55%田间持水量,W_2)水平外,正常供水(70%-75%田间持水量,W_0)和中度水分胁迫水平均利于维持花生叶片的净光合速率,提高植株的干物质积累。生物炭基肥的施入增加了不同水分胁迫处理叶片的叶面积。中度水分胁迫下,施入750和1 500 kg·hm~(-2)生物炭基肥,较不施生物炭基肥分别提高了46.2%和39.7%(2016),43.1%和43.2%(2017)的植株干物质积累。(3)施入750,1 500 kg·hm~(-2)的生物炭基肥可提高0-15 cm土层土壤全氮、速效钾、铵态氮和硝态氮含量,促进植株氮钾养分的吸收;除重度水分胁迫外,其它两种控水水平提高了11.1%和3.7%(2016),13.1%和10.8%(2017)的土壤速效钾含量,20.6%和17.6%,17.1%和20.3%的土壤硝态氮含量,促进植株营养吸收。中度水分胁迫下,施入750,1 500 kg·hm~(-2)生物炭基肥,较不施生物炭基肥,可显著提高植株的氮钾吸收。(4)两年花生产量最高的处理均为BF_1W_0,同BF_1W_1处理的无显著差异,分别较BF_0W_0处理增产43.1%和28.3%(2016),32.7%和22.8%(2017),这与饱果数、籽仁重和出仁率表现相同。在同一生物炭基肥施用量水平下,花生耗水量均随水分胁迫程度的加大而降低。水分利用效率在同一生物炭基肥施用量下随水分胁迫程度的加大而提高,重度水分胁迫下水分利用效率的提高却显著降低了花生产量。因此从节水、高效和稳产的多目标发展趋势来看,BF_1W_1处理在施用750 kg·hm~(-2)的生物炭基肥时,减少耗水量,并不会显著的降低产量,且提高了水分利用效率。综合分析后,本研究推荐的最优节水高效稳产处理为施入750 kg·hm~(-2)的生物炭基肥,全生育期土壤含水量的下限为田间持水量的60%-65%。
【图文】：

氮钾,生物炭,产量,基肥

图 3-10 花生植株氮钾吸收对产量的响应Figure3-10 Response of N and K uptake to yield of peanut3.5 生物炭基肥和水分胁迫对花生产量及产量构成的影响3.5.1 生物炭基肥和水分胁迫对花生产量的影响由生物炭基肥和水分胁迫对花生产量的方差分析表 3-16 可知，生物炭基肥和水分胁迫及其两者交互作用对两年的花生产量均有显著影响。通过 Tukey’s HSD 检测结果表明（表 3-17），2016 年施用生物炭基肥可提高花生产量，同不施生物炭基肥相比，，施入 75kg·hm-2生物炭基肥可显著增产 31.4%，然而继续增施生物炭基肥（1 500 kg·hm-2），增
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S565.2;S158

【参考文献】